JPH05318356A - ロボットハンドの把持制御方法 - Google Patents
ロボットハンドの把持制御方法Info
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- JPH05318356A JPH05318356A JP23648891A JP23648891A JPH05318356A JP H05318356 A JPH05318356 A JP H05318356A JP 23648891 A JP23648891 A JP 23648891A JP 23648891 A JP23648891 A JP 23648891A JP H05318356 A JPH05318356 A JP H05318356A
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- torque
- gripping
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワーク搬送時にも安定な把持力を維持するこ
とが可能な把持制御方法を提供する。 【構成】 １以上の関節を有する指を複数本有する多指
型ロボットハンドでワークを把持した後ワークを搬送す
る場合の把持制御方法であって、１以上の関節を有する
指の把持力が予め教示された複数段階の把持力の各段階
に到達する毎に順次次の段階の把持力を発生させる段階
と、ワーク搬送中に把持力ないしは関節角度を監視する
段階と、実測把持力ないしは関節角度が所定範囲内にあ
るか否かを判定する段階と、所定範囲内にないと判定さ
れた場合に把持力ないしは関節角度を修正する段階と、
からなる。
とが可能な把持制御方法を提供する。 【構成】 １以上の関節を有する指を複数本有する多指
型ロボットハンドでワークを把持した後ワークを搬送す
る場合の把持制御方法であって、１以上の関節を有する
指の把持力が予め教示された複数段階の把持力の各段階
に到達する毎に順次次の段階の把持力を発生させる段階
と、ワーク搬送中に把持力ないしは関節角度を監視する
段階と、実測把持力ないしは関節角度が所定範囲内にあ
るか否かを判定する段階と、所定範囲内にないと判定さ
れた場合に把持力ないしは関節角度を修正する段階と、
からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットハンドの把持制
御方法に係わり、特に予め教示された姿勢とは異なる姿
勢で把持された場合でもワークを安定に搬送することが
できる把持制御方法に関する。
御方法に係わり、特に予め教示された姿勢とは異なる姿
勢で把持された場合でもワークを安定に搬送することが
できる把持制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットに一定の動作を行わしめる場
合、事前に動作順序・動作内容をロボット制御装置内の
記憶装置に記憶させ、生産時には記憶内容を繰り返し読
み出すことによりロボットを制御することが一般的であ
る。しかしながらロボットが把持・搬送するべきワーク
の位置は必ずしも教示段階と同じではなく、幾分かの偏
差を有する場合が多い。
合、事前に動作順序・動作内容をロボット制御装置内の
記憶装置に記憶させ、生産時には記憶内容を繰り返し読
み出すことによりロボットを制御することが一般的であ
る。しかしながらロボットが把持・搬送するべきワーク
の位置は必ずしも教示段階と同じではなく、幾分かの偏
差を有する場合が多い。
【０００３】この場合であってもロボットがワークを確
実に把持できるように制御することは生産性向上の観点
からも重要である。このような把持制御方法は例えば特
願昭６２−１３９００６「ロボット制御装置」に示され
ている。即ちロボットハンド自体にロボットハンドとワ
ークとの相対位置を検出するセンサを設置し、所定位置
からの偏差を補正することによって確実な把持を可能と
するものである。
実に把持できるように制御することは生産性向上の観点
からも重要である。このような把持制御方法は例えば特
願昭６２−１３９００６「ロボット制御装置」に示され
ている。即ちロボットハンド自体にロボットハンドとワ
ークとの相対位置を検出するセンサを設置し、所定位置
からの偏差を補正することによって確実な把持を可能と
するものである。
【０００４】しかしながら相対位置検出センサを設置す
ることが必要となるばかりでなく、位置補正のための制
御機能をも追設する必要があり高価なものとなることは
避けることができない。この問題点を解決するために、
本出願人は特願平２−１７９４３０「ロボットハンドの
把持制御方法」において段階的に把持力を増加すること
によって、確実に把持することが可能な把持制御方法を
提案している。
ることが必要となるばかりでなく、位置補正のための制
御機能をも追設する必要があり高価なものとなることは
避けることができない。この問題点を解決するために、
本出願人は特願平２−１７９４３０「ロボットハンドの
把持制御方法」において段階的に把持力を増加すること
によって、確実に把持することが可能な把持制御方法を
提案している。
【０００５】図６は上記発明における把持方法の原理図
であって、ロボットハンドの１本の指がワークを把持す
る様子を表している。即ち把持開始前に、指の初期位置
をＰ0 、教示段階での把持位置をＰ3 として仮想把持位
置Ｐ4 を算出する。なお点Ｐ1 およびＰ2 は指の現在位
置およびワークとの接触位置を表す。
であって、ロボットハンドの１本の指がワークを把持す
る様子を表している。即ち把持開始前に、指の初期位置
をＰ0 、教示段階での把持位置をＰ3 として仮想把持位
置Ｐ4 を算出する。なお点Ｐ1 およびＰ2 は指の現在位
置およびワークとの接触位置を表す。
【０００６】指が受ける反力をトルク検出器で監視しな
がら指を動かし、第１のトルク目標値が検出された時に
Ｐ2 でワークに接触したものとして移動を中止する。ワ
ークに全部の指が接触したことが検出された後にトルク
目標値を第２のトルク目標値に変更してワークの把持を
確実なものとする。ワークが実際に置かれる位置は教示
段階と異なる場合が多いがこの把持方法を適用すれば、
ワークを確実に把持することが可能となる。
がら指を動かし、第１のトルク目標値が検出された時に
Ｐ2 でワークに接触したものとして移動を中止する。ワ
ークに全部の指が接触したことが検出された後にトルク
目標値を第２のトルク目標値に変更してワークの把持を
確実なものとする。ワークが実際に置かれる位置は教示
段階と異なる場合が多いがこの把持方法を適用すれば、
ワークを確実に把持することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記把持
方法では、把持後にワークを持ち上げ搬送した場合に、
教示段階と異なる姿勢で搬送される場合があるために確
実に把持力が維持されないという問題点が残る。図７は
搬送時に発生する問題点の説明図であって、２本の指７
０１および７０２でワーク７０５を把持する場合を示し
ている。
方法では、把持後にワークを持ち上げ搬送した場合に、
教示段階と異なる姿勢で搬送される場合があるために確
実に把持力が維持されないという問題点が残る。図７は
搬送時に発生する問題点の説明図であって、２本の指７
０１および７０２でワーク７０５を把持する場合を示し
ている。
【０００８】指７０１および７０２は、台上に置かれた
ワーク７０５に接触するまで移動し、２本の指が共に接
触したことが検出されると把持力を増加する。従って図
７（Ａ）に示すようにロボットハンドの中心Ｒｃとワー
ク７０５の中心Ｗｃが一致していない場合であってもワ
ークを把持することは可能である。しかし把持した後ワ
ーク７０５を持ち上げ搬送した場合は、図７（Ｂ）に示
すようにロボットハンドの中心Ｒｃとワーク７０５の中
心Ｗｃとの変位Ｌによってワークにモーメントが作用す
るため、ワーク７０５の位置・姿勢がずれる場合があ
る。
ワーク７０５に接触するまで移動し、２本の指が共に接
触したことが検出されると把持力を増加する。従って図
７（Ａ）に示すようにロボットハンドの中心Ｒｃとワー
ク７０５の中心Ｗｃが一致していない場合であってもワ
ークを把持することは可能である。しかし把持した後ワ
ーク７０５を持ち上げ搬送した場合は、図７（Ｂ）に示
すようにロボットハンドの中心Ｒｃとワーク７０５の中
心Ｗｃとの変位Ｌによってワークにモーメントが作用す
るため、ワーク７０５の位置・姿勢がずれる場合があ
る。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みなされたもの
であって、ワークを確実に把持できる方法だけでなく、
ワーク搬送時にも安定な把持位置・姿勢を維持すること
が可能な把持制御方法をも提供することを目的とする。
であって、ワークを確実に把持できる方法だけでなく、
ワーク搬送時にも安定な把持位置・姿勢を維持すること
が可能な把持制御方法をも提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動生産ライ
ンにおいては隣接するロボットあるいはベルトコンベア
によりロボットハンドが把持するべきワークが設置され
る場合が多いことに着目してなされたものであり、１以
上の関節を有する指を複数本有する多指型ロボットハン
ドでワークを把持搬送する場合の把持制御方法であっ
て、１以上の関節を有する指の把持力が予め教示された
複数段階の把持力の各段階に到達する毎に順次次の段階
の把持力を発生させる段階と、ワーク搬送中に把持力を
監視する段階と、把持力ないしは関節角度が所定範囲内
にあるか否かを判定する段階と、所定範囲内にないと判
定された場合に把持力ないしは関節角度を修正する段階
と、からなる。
ンにおいては隣接するロボットあるいはベルトコンベア
によりロボットハンドが把持するべきワークが設置され
る場合が多いことに着目してなされたものであり、１以
上の関節を有する指を複数本有する多指型ロボットハン
ドでワークを把持搬送する場合の把持制御方法であっ
て、１以上の関節を有する指の把持力が予め教示された
複数段階の把持力の各段階に到達する毎に順次次の段階
の把持力を発生させる段階と、ワーク搬送中に把持力を
監視する段階と、把持力ないしは関節角度が所定範囲内
にあるか否かを判定する段階と、所定範囲内にないと判
定された場合に把持力ないしは関節角度を修正する段階
と、からなる。
【００１１】
【作用】本発明に係る把持制御方法にあっては、把持力
ないしは関節角度を段階的に増加することにより把持を
確実にするだけでなく、ワーク搬送中のワーク把持力な
いしは関節角度を監視し把持力ないしは関節角度が所定
範囲内にないと判定された場合は把持力ないしは関節角
度を修正することにより、ワークの位置・姿勢を所定の
状態に維持する。
ないしは関節角度を段階的に増加することにより把持を
確実にするだけでなく、ワーク搬送中のワーク把持力な
いしは関節角度を監視し把持力ないしは関節角度が所定
範囲内にないと判定された場合は把持力ないしは関節角
度を修正することにより、ワークの位置・姿勢を所定の
状態に維持する。
【００１２】
【実施例】図１はロボットのアームＡの先端に取り付け
たロボットハンドの一実施例を示す図である。このロボ
ットハンドはそれぞれ３つの関節２１１、２１２および
２１３を有する３本の指２１、２２および２３からな
る。
たロボットハンドの一実施例を示す図である。このロボ
ットハンドはそれぞれ３つの関節２１１、２１２および
２１３を有する３本の指２１、２２および２３からな
る。
【００１３】第１指２１と第２指２２とは相互の中心軸
が平行となり第３指を挟み込むように配置され、第３指
は中心軸が第１指２１および第２指２２の中心軸と２０
〜６０度をなし指先が第１指２１および第２指２２の指
先と対向するように配置されている。図２はこのロボッ
トハンドの各指２１、２２および２３の各関節２１１、
２１２および２１３の制御に使用される制御部の１実施
例の機能線図である。
が平行となり第３指を挟み込むように配置され、第３指
は中心軸が第１指２１および第２指２２の中心軸と２０
〜６０度をなし指先が第１指２１および第２指２２の指
先と対向するように配置されている。図２はこのロボッ
トハンドの各指２１、２２および２３の各関節２１１、
２１２および２１３の制御に使用される制御部の１実施
例の機能線図である。
【００１４】また図３は図１のロボットハンド全体の制
御装置の構成図である。図１に示すロボットハンドはそ
れぞれ３つの関節を有する３本の指で構成されている
が、各関節の制御部はモジュール化されている。即ち図
２に示す関節制御部が各関節毎に設置され、３つの関節
制御部が１本の指に設置されて指制御部が構成され、指
制御部３つとこれら３つの指制御部を統合的に制御する
ロボットハンド制御部とでロボットハンド全体の制御装
置が構成されている。
御装置の構成図である。図１に示すロボットハンドはそ
れぞれ３つの関節を有する３本の指で構成されている
が、各関節の制御部はモジュール化されている。即ち図
２に示す関節制御部が各関節毎に設置され、３つの関節
制御部が１本の指に設置されて指制御部が構成され、指
制御部３つとこれら３つの指制御部を統合的に制御する
ロボットハンド制御部とでロボットハンド全体の制御装
置が構成されている。
【００１５】図２に示す関節制御部において、電動機７
０の駆動力は電動機７０の軸上に減速機７１を介して設
置された駆動プーリ７２から、駆動力伝達手段であるワ
イヤ７３により関節のリンク機構７５に固定されたジョ
イントプーリ７４に伝達される。ジョイントプーリ７４
が受ける把持力は駆動プーリ７２とジョイントプーリ７
４の間に設けられたアイドルプーリ７６を固定する梁状
鋼片７７に設置された例えばストレインゲージのような
トルク検出器（図示せず）によって検出さる。
０の駆動力は電動機７０の軸上に減速機７１を介して設
置された駆動プーリ７２から、駆動力伝達手段であるワ
イヤ７３により関節のリンク機構７５に固定されたジョ
イントプーリ７４に伝達される。ジョイントプーリ７４
が受ける把持力は駆動プーリ７２とジョイントプーリ７
４の間に設けられたアイドルプーリ７６を固定する梁状
鋼片７７に設置された例えばストレインゲージのような
トルク検出器（図示せず）によって検出さる。
【００１６】また関節のリンク機構７５の回転角度はジ
ョイントプーリ７４に設置された角度センサ７８で検出
される。乗算器８４において角度センサ７８で検出され
た回転角度と把持制御部１６から出力された回転角度目
標値８３との偏差に仮想バネ定数が乗算され、仮想トル
ク指令９２となる。
ョイントプーリ７４に設置された角度センサ７８で検出
される。乗算器８４において角度センサ７８で検出され
た回転角度と把持制御部１６から出力された回転角度目
標値８３との偏差に仮想バネ定数が乗算され、仮想トル
ク指令９２となる。
【００１７】即ち関節の回転角度とトルクとを同時に制
御するために、回転角度制御とトルク制御との比率を調
節する仮想バネ定数が設けられている。仮想トルク指令
はトルク目標値８５と加算されトルク指令８６となり、
このトルク指令８６と梁状鋼片を含むトルク検出器７７
の出力８２との偏差が修正トルク指令８７となり、補償
器８８に入力される。
御するために、回転角度制御とトルク制御との比率を調
節する仮想バネ定数が設けられている。仮想トルク指令
はトルク目標値８５と加算されトルク指令８６となり、
このトルク指令８６と梁状鋼片を含むトルク検出器７７
の出力８２との偏差が修正トルク指令８７となり、補償
器８８に入力される。
【００１８】補償器８８は修正トルク指令８７と推定電
動機回転速度９１とを入力として電動機特性に基づき電
流指令値８０を算出し出力する。この電流指令値８０に
基づき電流源７９の出力電流が制御され、電動機の駆動
力が制御される。推定器９０において電動機印加電圧８
９と電流指令値８０とから下記の方法で推定電動機回転
速度９１が演算される。
動機回転速度９１とを入力として電動機特性に基づき電
流指令値８０を算出し出力する。この電流指令値８０に
基づき電流源７９の出力電流が制御され、電動機の駆動
力が制御される。推定器９０において電動機印加電圧８
９と電流指令値８０とから下記の方法で推定電動機回転
速度９１が演算される。
【００１９】即ち電動機の回転子インダクタンスが無視
できるとすれば次式が成立する。 Ｎｍ ＝ （Ｖｇ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋｖ （１） ただし Ｎｍ：推定電動機回転数 Ｖｇ：実測電動機端子電圧 Ｉｍ：電流源出力電流 Ｒｍ：電動機のロータ抵抗 Ｋｖ：電動機の逆起電力定数 ここで電流源出力電流Ｉｍは電流源が定電流特性を有す
るため、電動機の負荷が変動した時であっても電流指令
値８０（Ｉｍｔ）に比例した電流値に維持される。
できるとすれば次式が成立する。 Ｎｍ ＝ （Ｖｇ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋｖ （１） ただし Ｎｍ：推定電動機回転数 Ｖｇ：実測電動機端子電圧 Ｉｍ：電流源出力電流 Ｒｍ：電動機のロータ抵抗 Ｋｖ：電動機の逆起電力定数 ここで電流源出力電流Ｉｍは電流源が定電流特性を有す
るため、電動機の負荷が変動した時であっても電流指令
値８０（Ｉｍｔ）に比例した電流値に維持される。
【００２０】従って電動機の逆起電力定数Ｋｖおよび電
動機のロータ抵抗Ｒｍが既知であることから推定電動機
回転数Ｎｍは次式から算出することが可能となる。 Ｎｍ ＝ （Ｖｇ−α・Ｉｍｔ・Ｒｍ）／Ｋｖ （２） ただし α：電流源の比例定数この推定器９０を使用す
ることによりタコメータのような回転数センサを使用す
ることなく関節制御装置に適当なダンピングを与え、安
定な制御を実現することができる。
動機のロータ抵抗Ｒｍが既知であることから推定電動機
回転数Ｎｍは次式から算出することが可能となる。 Ｎｍ ＝ （Ｖｇ−α・Ｉｍｔ・Ｒｍ）／Ｋｖ （２） ただし α：電流源の比例定数この推定器９０を使用す
ることによりタコメータのような回転数センサを使用す
ることなく関節制御装置に適当なダンピングを与え、安
定な制御を実現することができる。
【００２１】本発明に係る把持制御方法を実行するため
に、把持制御部１６が追設される。この把持制御部１６
は入出力信号として以下の信号を使用する。 入力信号：ロボットハンド制御装置から出力される回転
角度指令値 ロボットハンド制御装置から出力されるトルク目標値 回転角度７８から出力される回転角度検出値８１ トルク検出器７７から出力されるトルク検出値８２ 出力信号：関節の回転角度目標値８３ 関節のトルク目標値８５ 図４は把持制御部１６で１本の指の１つの関節の把持制
御ルーチンのフローチャートであって、ワーク把持のた
めのトルク目標値を２段階に切替て制御する場合を示
す。
に、把持制御部１６が追設される。この把持制御部１６
は入出力信号として以下の信号を使用する。 入力信号：ロボットハンド制御装置から出力される回転
角度指令値 ロボットハンド制御装置から出力されるトルク目標値 回転角度７８から出力される回転角度検出値８１ トルク検出器７７から出力されるトルク検出値８２ 出力信号：関節の回転角度目標値８３ 関節のトルク目標値８５ 図４は把持制御部１６で１本の指の１つの関節の把持制
御ルーチンのフローチャートであって、ワーク把持のた
めのトルク目標値を２段階に切替て制御する場合を示
す。
【００２２】ステップ４０１からステップ４０７は本出
願人が特願平２−１７９４３０において提案した把持制
御方法であって、まずステップ４０１で指の初期位置Ｐ
0 と予め教示されたワーク把持位置Ｐ3 に基づき仮想把
持位置Ｐ4 が算出される。ステップ４０２において指に
対して移動指令が出力され、ステップ４０３においてト
ルク検出器で検出された実測トルク８２を読み込む。
願人が特願平２−１７９４３０において提案した把持制
御方法であって、まずステップ４０１で指の初期位置Ｐ
0 と予め教示されたワーク把持位置Ｐ3 に基づき仮想把
持位置Ｐ4 が算出される。ステップ４０２において指に
対して移動指令が出力され、ステップ４０３においてト
ルク検出器で検出された実測トルク８２を読み込む。
【００２３】ステップ４０４において実測トルク８２が
第１段階のトルク目標値以下であるか否かが判定され、
否定判定された場合はステップ４０２に戻る。ステップ
４０４で肯定判定された場合はステップ４０５に進み、
ロボットハンドの全指の全関節の実測トルクが第１段階
のトルク目標値に到達したか否かが判定される。
第１段階のトルク目標値以下であるか否かが判定され、
否定判定された場合はステップ４０２に戻る。ステップ
４０４で肯定判定された場合はステップ４０５に進み、
ロボットハンドの全指の全関節の実測トルクが第１段階
のトルク目標値に到達したか否かが判定される。
【００２４】ステップ４０５で否定判定された場合はス
テップ４０２に戻り、肯定判定された場合はステップ４
０６に進んで各指の移動を停止する。そしてステップ４
０７においてトルク目標値を第２段階の値に増加してワ
ークの把持を完全なものとし把持を完了する。ステップ
４０８でワークの搬送が開始されると、ステップ４０９
においてトルク検出器７７で検出された実測トルクまた
は回転角度検出器７８で検出された実測回転角度を読み
込む。
テップ４０２に戻り、肯定判定された場合はステップ４
０６に進んで各指の移動を停止する。そしてステップ４
０７においてトルク目標値を第２段階の値に増加してワ
ークの把持を完全なものとし把持を完了する。ステップ
４０８でワークの搬送が開始されると、ステップ４０９
においてトルク検出器７７で検出された実測トルクまた
は回転角度検出器７８で検出された実測回転角度を読み
込む。
【００２５】ステップ４１０で実測トルクまたは実測関
節角度が基準値以内にあるか否かが判定される。トルク
制御の場合は、基準値は例えば以下のように定めること
ができる。 基準値下限＝第２段階のトルク目標値・（１．０−α） 基準値上限＝第２段階のトルク目標値・（１．０＋α） （３） ただしαは“０＜α＜１”の範囲で任意に設定すること
ができる。
節角度が基準値以内にあるか否かが判定される。トルク
制御の場合は、基準値は例えば以下のように定めること
ができる。 基準値下限＝第２段階のトルク目標値・（１．０−α） 基準値上限＝第２段階のトルク目標値・（１．０＋α） （３） ただしαは“０＜α＜１”の範囲で任意に設定すること
ができる。
【００２６】なお関節角度制御の場合であっても、同様
に判定を行うことができる。ステップ４１０で肯定判定
された場合は直接ステップ４１２に進む。逆にステップ
４１０で否定判定された場合はステップ４１１に進みト
ルク目標値ないしは関節角度を修正してワークの把持を
確実なものとする。 トルク目標値＝現在のトルク目標値・（１±β） （４） ただしβは“０＜β＜１”の範囲で任意に設定すること
ができる。
に判定を行うことができる。ステップ４１０で肯定判定
された場合は直接ステップ４１２に進む。逆にステップ
４１０で否定判定された場合はステップ４１１に進みト
ルク目標値ないしは関節角度を修正してワークの把持を
確実なものとする。 トルク目標値＝現在のトルク目標値・（１±β） （４） ただしβは“０＜β＜１”の範囲で任意に設定すること
ができる。
【００２７】そしてステップ４１２に進みワークの搬送
が完了したか否かが判定され、搬送が終了していない場
合はステップ４０９に戻る。ステップ４１２で肯定判定
された場合はステップ４１３に進みワークを開放する。
ワーク把持時においてハンドとワークとの間に相対的な
位置ずれがある場合であっても従来の把持方法で把持可
能であるが、相対的なずれに起因して教示時とは異なる
付加外力ΔＦによる付加軸トルクΔＴが発生する。
が完了したか否かが判定され、搬送が終了していない場
合はステップ４０９に戻る。ステップ４１２で肯定判定
された場合はステップ４１３に進みワークを開放する。
ワーク把持時においてハンドとワークとの間に相対的な
位置ずれがある場合であっても従来の把持方法で把持可
能であるが、相対的なずれに起因して教示時とは異なる
付加外力ΔＦによる付加軸トルクΔＴが発生する。
【００２８】この付加軸トルクΔＴによって各関節には
次式で算出される角度Δθのずれが発生する。 関節角度ずれΔθ ＝ ΔＴ／Ｋ （５） ただし Ｋは関節の剛性本発明に係るロボットハンドの
把持制御方法においては、各関節毎に剛性Ｋを設定する
ことが可能であることを利用して、ハンドとワークとの
相対的な位置ずれを補正することも可能である。
次式で算出される角度Δθのずれが発生する。 関節角度ずれΔθ ＝ ΔＴ／Ｋ （５） ただし Ｋは関節の剛性本発明に係るロボットハンドの
把持制御方法においては、各関節毎に剛性Ｋを設定する
ことが可能であることを利用して、ハンドとワークとの
相対的な位置ずれを補正することも可能である。
【００２９】図５は位置ずれを補正するための処理を追
加した第２の実施例の把持制御ルーチンのフローチャー
トであって、図４の把持制御ルーチンに対してステップ
５０１が追加されること、ステップ４１１の処理内容が
変更となることの２点が異なる。即ちステップ５０１に
おいては搬送開始前に把持時の関節軸トルクＴ1 （この
値は把持トルク目標値Ｔ1Oに等しい）ないしは関節角度
θ1 を読み込み記憶しておく。
加した第２の実施例の把持制御ルーチンのフローチャー
トであって、図４の把持制御ルーチンに対してステップ
５０１が追加されること、ステップ４１１の処理内容が
変更となることの２点が異なる。即ちステップ５０１に
おいては搬送開始前に把持時の関節軸トルクＴ1 （この
値は把持トルク目標値Ｔ1Oに等しい）ないしは関節角度
θ1 を読み込み記憶しておく。
【００３０】ステップ４０９で読み込まれた搬送開始後
の関節軸トルクをＴ2 ないしは関節角度をθ2 とし、こ
の値が（３）式により定められる所定の範囲内にない場
合はステップ４１１’において以下の補正が実行され
る。なお搬送前後における関節軸トルクないしは関節角
度のずれは次式で表される。
の関節軸トルクをＴ2 ないしは関節角度をθ2 とし、こ
の値が（３）式により定められる所定の範囲内にない場
合はステップ４１１’において以下の補正が実行され
る。なお搬送前後における関節軸トルクないしは関節角
度のずれは次式で表される。
【００３１】 ΔＴ ＝ Ｔ1O − Ｔ2 Δθ ＝ θ1 − θ2 （６） １）関節軸トルクを制御する場合ステップ４１１’の処
理として、関節軸トルクの目標値Ｔ2Oを実測関節軸トル
クＴ2 とすることにより、把持時に生じていた関節角度
のずれを補正することができる。
理として、関節軸トルクの目標値Ｔ2Oを実測関節軸トル
クＴ2 とすることにより、把持時に生じていた関節角度
のずれを補正することができる。
【００３２】即ち、この処理によって新たに発生する関
節角度のずれをΔθ’とすれば、 Δθ’＝ （Ｔ2O − Ｔ1O）／Ｋ ＝ （Ｔ2 − Ｔ1O）／Ｋ ＝ −ΔＴ／Ｋ ＝ −Δθ （７） となり、把持時に生じていたずれΔθが補正される。
２）関節角度を制御する場合ステップ４１１’の処理と
して、関節角度の目標値θ2Oを（２・θ1 −θ2 ）とす
ることにより、関節角度のずれを補正することができ
る。
節角度のずれをΔθ’とすれば、 Δθ’＝ （Ｔ2O − Ｔ1O）／Ｋ ＝ （Ｔ2 − Ｔ1O）／Ｋ ＝ −ΔＴ／Ｋ ＝ −Δθ （７） となり、把持時に生じていたずれΔθが補正される。
２）関節角度を制御する場合ステップ４１１’の処理と
して、関節角度の目標値θ2Oを（２・θ1 −θ2 ）とす
ることにより、関節角度のずれを補正することができ
る。
【００３３】即ち、この処理によって決定される新たな
関節角度をθ’とすれば、 ΔＴ ＝ （θ2O − θ’）・Ｋ ここでＫ≠０であるから、 θ2O − θ’＝ θ1 −θ2 さらに、 θ2O ＝ ２・θ1 −θ2 であるから、 θ’＝ θ1 （８） となり、関節角度のずれをなくすることが可能となる。
関節角度をθ’とすれば、 ΔＴ ＝ （θ2O − θ’）・Ｋ ここでＫ≠０であるから、 θ2O − θ’＝ θ1 −θ2 さらに、 θ2O ＝ ２・θ1 −θ2 であるから、 θ’＝ θ1 （８） となり、関節角度のずれをなくすることが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】本発明による把持制御方法によれば、ワ
ークの位置が教示位置からずれている場合にもワークを
確実に把持できるだけでなく、ワークが予め教示された
姿勢と相違した姿勢で把持搬送され搬送中にワークの姿
勢が変化した場合であっても把持力ないしは関節角度が
修正されワークが滑り落ちることが防止される。
ークの位置が教示位置からずれている場合にもワークを
確実に把持できるだけでなく、ワークが予め教示された
姿勢と相違した姿勢で把持搬送され搬送中にワークの姿
勢が変化した場合であっても把持力ないしは関節角度が
修正されワークが滑り落ちることが防止される。
【００３５】その他以下のような効果も得ることが可能
である。 １）搬送中にワークにはモーメントが作用し、最も安定
な把持姿勢に収束するためワークを開放する場合の姿勢
・位置は高精度に維持される。 ２）教示段階で特に把持力を教示することなく、ほぼ一
定の把持力でワークを把持・搬送することが可能とな
る。
である。 １）搬送中にワークにはモーメントが作用し、最も安定
な把持姿勢に収束するためワークを開放する場合の姿勢
・位置は高精度に維持される。 ２）教示段階で特に把持力を教示することなく、ほぼ一
定の把持力でワークを把持・搬送することが可能とな
る。
【００３６】３）把持力を制御することによりワークの
慣性の影響を除去することが可能となる。この結果、 （イ）ワークが重量物であっても高速搬送が可能とな
り、サイクルタイムの短縮が達成される。 （ロ）搬送軌跡を滑らかにするために教示ポイントを多
くすることが不要となり、教示時間を短縮することがで
きる。
慣性の影響を除去することが可能となる。この結果、 （イ）ワークが重量物であっても高速搬送が可能とな
り、サイクルタイムの短縮が達成される。 （ロ）搬送軌跡を滑らかにするために教示ポイントを多
くすることが不要となり、教示時間を短縮することがで
きる。
【図１】図１はロボットハンドの１実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】図２は関節制御部の機能線図である。
【図３】図３はロボットハンド全体の制御装置の構成図
である。
である。
【図４】図４は把持制御ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図５】図５は第２の実施例における把持制御ルーチン
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図６】図６は従来の把持制御方法の原理図である。
【図７】図７は搬送時に発生する問題点の説明図であ
る。
る。
２１、２２、２３…指 ２１１、２１２、２１３…関節
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三村 宣治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 １以上の関節を有する指を複数本有する
多指型ロボットハンドで、該１以上の関節を有する指の
把持力が予め教示された複数段階の把持力の各段階に到
達する毎に順次次の段階の把持力を発生させることによ
りワークを把持する場合の把持制御方法であって、 ワーク搬送中に把持力ないしは関節角度を監視する段階
と、 該把持力ないしは関節角度が所定範囲内にあるか否かを
判定する段階と、 所定範囲内にないと判定された場合に把持力ないしは関
節角度を修正する段階と、を含むことを特徴とする多指
型ロボットハンドの把持制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23648891A JPH05318356A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ロボットハンドの把持制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23648891A JPH05318356A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ロボットハンドの把持制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318356A true JPH05318356A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=17001478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23648891A Pending JPH05318356A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ロボットハンドの把持制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05318356A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013111744A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Samsung Electronics Co Ltd | ロボット及びその制御方法 |
| WO2018212189A1 (ja) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | Thk株式会社 | 把持システム |
| CN110465960A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-11-19 | 牧今科技 | 具有物件丢失管理机制的机器人系统 |
| CN112830231A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板的夹取方法及装置 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23648891A patent/JPH05318356A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013111744A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Samsung Electronics Co Ltd | ロボット及びその制御方法 |
| WO2018212189A1 (ja) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | Thk株式会社 | 把持システム |
| JPWO2018212189A1 (ja) * | 2017-05-15 | 2020-03-19 | Thk株式会社 | 把持システム |
| CN110465960A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-11-19 | 牧今科技 | 具有物件丢失管理机制的机器人系统 |
| JP2020116726A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 株式会社Ｍｕｊｉｎ | 移送ロボットの操作方法、移送ロボットを操作するためのシステム、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体 |
| US11654558B2 (en) | 2019-01-18 | 2023-05-23 | Mujin, Inc. | Robotic system with piece-loss management mechanism |
| CN112830231A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板的夹取方法及装置 |
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